Основатель лотарингской ветви немецких Габсбургов.

Франц-Стефан родился 8.12.1708. Второй сын лотарингского герцога Леопольда-Иосифа и французской принцессы Елизаветы-Шарлотты Орлеанской. Стал наследником отцовских владений в 1723 вследствие неожиданной смерти старшего брата, Леопольда-Клеменса.

Заветной мечтой, издавна занимавшей отца, а потом и сына, был брак с Марией-Терезией, дочерью императора Карла VI, последнего из Габсбургов. В 1723 Франц переехал в Вену и оставался здесь до смерти отца (1729), под особым покровительством императора.

Общительный, добродушный и весёлый, молодой герцог выказывал меньше охоты к занятию науками, чем к наслажденью жизнью, и со страстью отдавался охоте, подобно императору Карлу VI, своему будущему тестю.

В 1732 он был назначен императорским наместником в Венгрию, население которой узнало его и полюбило ещё раньше, во время его первой инспекторской поездки.

Карл VI, неуверенный в признании европейскими державами его прагматической санкции, решил путём двойного бракосочетания (Марии-Терезии, как наследницы корон австрийской, чешской и венгерской, с баварским наследным принцем, а её сестры — с испанским инфантом Дон Карлосом) сохранить за Габсбургами австрийские владения.

Ввиду того, что Бартенштейн, главный министр и любимец Карла VI, и принц Евгений Савойский не особенно благоволили к габсбургско-лотарингскому браку, успех его был сомнителен. Тем не менее, в 1735 после Венского мира, Франц вступил в брак с Марией-Терезией, но при этом был вынужден отказаться от Лотарингии в пользу тестя французского короля Людовика XV, Станислава Лещинского, бывшего короля Польши, а взамен Лотарингии получить Тоскану после смерти последнего из Медичи.

Назначение Франца наместником Нидерландов и обещание руки Марианны, сестры Марии-Терезии, его брату, было вознаграждением за жертву, которую принёс лотарингский дом, отказавшись от родной страны.

В турецкой войне конца 1730-х Франц участвовал без особенного отличия.

Когда в 1737 умер последний владетельный тосканский герцог, Джиованни Медичи, Франц со своей молодой женой отправился во Флоренцию, чтобы вступить во владение Тосканой, но вскоре вернулся в Вену.

Вступив на австрийский престол в 1740, Мария-Терезия ревниво охраняла свои права, и Франц фактически сделался мужем государыни, но не государём. Жена любила его всей душой, но ревниво охраняла свои права. Он был её соправителем только по имени и горько чувствовал своё подчинённое положение.

В 1742, убедившись, что у него нет полководческих талантов, он сложил с себя звание главнокомандующего.

В 1745 он был выбран в германские императоры и 4.10.1745 последовало коронование Франца во Франкфурте. Это сделало его равным с Марией-Терезией в делах внешней политики.

Внутренних дел он касался мало. Только в 1763 Мария-Терезия поставила его во главе финансового ведомства. Он стоял за союз с морскими державами, в противоположность союзу с Францией, к которому с 1749 стал склоняться государственный канцлер Кауниц. Усиление Кауница и его огромная роль во внутренней и внешней политике часто приводила его к столкновениям с императором.

Франц-Стефан умер 18.08.1765. От его брака с Марией-Терезией осталось многочисленное потомство (16 детей). В 1764 Франц обеспечил избрание своего старшего сына, Иосифа (1741-1790), императором Священной Римской империи. Другой его сын, Леопольд (1747-1792), великий герцог Тосканский, стал императором в 1790.

Дочь Мария-Каролина (1752-1814) в 1768 вышла замуж за Фердинанда I, короля Обеих Сицилий, другая дочь, Мария-Антония (Антуанетта) (1755-1793), в 1770 вышла замуж за короля Франции Людовика XVI и кончила жизнь на эшафоте во время Французской революции.

Франц интересовался естественными науками, по которым оставил большие, хорошо подобранные коллекции.